罗杰·彭洛斯

罗杰·彭洛斯（Roger Penrose）又译罗杰·彭洛斯，1931年8月8日出生在英国埃塞克斯州的一个医生家庭，英国著名数学物理学家，牛津大学数学学院教授，英国皇家学会会员。^[1][4]

罗杰·彭洛斯于1952年获得伦敦大学学院数学一等学位，^[5]1957年毕业于英国剑桥大学，被授予剑桥大学博士学位，他研究的黑洞奇点理论、彭洛斯镶嵌理论以及80年代后期深耕人类意识的物理本质研究等方面对自然界和人类智能的理解提供了重要的启示和突破。^[4][6]

罗杰.彭洛斯曾多次获奖，包括阿尔伯特.爱因斯坦奖、章德·摩根奖章等，2020年10月6日，瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松宣布，将2020年诺贝尔物理学奖授予罗杰·彭洛斯，因为其发现黑洞的形成是对广义相对论的有力预测，以表彰他对广义相对论和宇宙学的基础贡献。^[4][3]

1939年，为了躲避二战的威胁，罗杰·彭洛斯和他的家人一起搬到了美洲生活，第二次世界大战结束以后，罗杰·彭洛斯一家回到英国，他父亲受聘为伦敦大学人类遗传学教授，罗杰·彭洛斯则进入了伦敦大学附属中学学习。

伦敦大学学院毕业后，罗杰·彭洛斯随后前往剑桥大学攻读博士学位，1957年罗杰.彭洛斯被授予剑桥大学博士学位。^[1][2][6]

1964年在美国奥斯丁的德克萨斯大学工作时，罗杰·彭洛斯开始提出一种观点，他在牛津大学工作时，继续发展了这一观点——即应用扭量理论来研究量子引力。他认为四维时空可以完美应用复几何理论，因此有其几何独特性。因此，他认为弦论引入额外维来研究物理是对这一独特性的忽视。^[2]

1965年，罗杰·彭洛斯以著名论文《引力坍tān塌和时空奇点》为代表的一系列论文，和著名数学物理学家斯蒂芬.霍金的工作一起创立了现代宇宙论的数学结构理论。^[2][7]

1972年，罗杰·彭洛斯被选为伦敦皇家学会会员。^[2]

1974年，罗杰·彭洛斯发现彭洛斯铺砖法，能以两种砖片非周期性地铺满整个平面。^[7]

2020年10月6日，因为罗杰·彭洛斯发现黑洞的形成是对广义相对论的有力预测，获得了2020年诺贝尔物理学奖。^[1]

罗杰·彭洛斯出生于英国埃塞克斯州的一个医生家庭，是英国知名的遗传学专家理昂内·彭洛斯(Lionel S. Penrose)与知识精英玛格丽特·雷瑟斯(Margaret Leathes)的儿子，为数学家奥利佛·彭洛斯（Oliver Penrose）与西洋棋大师强纳森·彭洛斯（Jonathan Penrose）的兄弟。^[1][4]

彭洛斯与司徒华·汉莫洛夫(Stuart Hameroff)建构了一项理论，其中人类意识是微观(microtubule)中量子引力效应的结果。但是Max Tegmark在《物理评论E》(Physical Review E)中撰文提出在微导管中神经元激发与释放讯号的时间尺度是以至少10,000,000,000倍的因子慢于量子脱散时间。^[2]

爱因斯坦去世10年后的1965年，罗杰·彭洛斯用巧妙的数学方法论证了黑洞可以形成，并对其进行了详细描述：在黑洞的核心隐藏着一个奇点，它的时空曲率无穷大，密度也趋于无限大。一旦物质开始坍缩，就没有什么能阻止坍缩的继续，所有物质只能沿一个方向走向奇点。这是一条通往时间尽头的“单行道”。 用几何的语言来说，这是几何上的奇点。而在普通人看来，这是毁灭之点，因为越是靠近这个点，引力产生的拉扯力越大，最终归于毁灭。从物理学的角度来看，在这个点上，所有的物理学定律不再适用。霍金后来与彭洛斯一道将奇点的存在性证明推广到更加一般的情况，包括早期宇宙。^[6][8]

1969年，彭洛斯宣称黑洞事实上也并不是和周围的空间完全隔离的，如果一个粒子接近黑洞，它将分裂为两个粒子，其中一个被卷入黑洞，另一个则可以逃离出来，转化为一些围绕黑洞旋转的能量。^[4]

1974年，罗杰·彭洛斯提出了一种创新性的想法，名叫"铺砖法"，意思是用一种规则的图形，在适当的重复铺排下，能够填满任意的整个空间，数学家们知道可以用三角形、正方形和正六边形经过适当的重复，填满给定空间的全部范围（例如用正六边形构成一个蜂巢），然而将三个正五边形的三个边放在一起时，就必然会留下一个缺口，研究晶体的科学家们都知道几乎没有呈五重对称的晶体结构，罗杰·彭洛斯发明了一种新的铺砌方法，他首先将两个菱形组合成一个规则的平行四边形，然后将平行四边形的对角线按照黄金比率进行分割，这样菱形思维都没有被原样重复，改造之后整个平面能够被填满，这种铺砌几乎能够达到完美的五重对称。^[9][7][10]

20世纪80年代末，罗杰·彭洛斯进入了一个完全不同的研究领域——关于人类意识的物理本质，1989年，彭洛斯出版了一本书，名叫《皇帝的新脑》，他在书中声称，人工智能学者们的观点从根本上来说是错误的， 他指出哥德尔早就证明不可能存在"一个完备的公理系统能够通过数学法则推演出所有的数学真理"，这就是说，理解数学真理的过程本身就涉及许多超越数学系统的自身限度，彭洛斯认为大脑总是能够把数学真理看成一个适当的整体，而不是简单地应用一系列运算法则得出一个最终的结论。^[4]

彭洛斯的观点像是古希腊大哲学家柏拉图的思想的现代回响，尽管现代许多人们都认为可以通过数学来抽象化或理想化地表征现实世界，然而柏拉图早就指出，我们知觉到现实是不完美的，现实不过是对完美数学真理的扭曲反应，和柏拉图一样，彭洛斯认为人类之所以能够知觉到数学真理，是因为人类大脑的真正结构正好反映了这种真理。^[4]

人才培养

时间姓名学校1969年胡尔希德·阿拉姆·坎（Khursheed Alam Khan）伦敦大学伯贝克学院1969年马丁·安东尼·沃克（Martin Antony Walker）帝国理工学院、伦敦大学伯贝克学院1971年阿斯加尔·卡迪尔（Asghar Qadir）1972年蒂姆·波斯顿（Tim Poston）华威大学1975年A·J·戈达德（A.J.Goddard）牛津大学1975年安德鲁·霍奇斯（Andrew Philip Hodges）伦敦大学1975年阿瑟·加里·里曼（Arthur Gary Ryman）牛津大学1975年乔治·A·J·斯帕林（George A.J.Sparling）伦敦大学伯贝克学院1975年K·保罗·托德（Kenneth Paul Tod）牛津大学1976年莱恩·帕尔默·休斯顿（Lane Palmer Hughston）牛津大学1976年约翰·麦克纳马拉（John M.McNamara）牛津大学1977年理查德·塞缪尔·沃德（Richard Samuel Ward）牛津大学1979年迈克尔·C·谢泼德（Michael C.Sheppard）牛津大学1980年马修·L·金斯堡（Matthew L.Ginsberg）牛津大学1980年斯蒂芬·A·赫格特（Stephen A.Huggett）牛津大学1980年克劳德·莱布伦（Claude R.LeBrun）牛津大学1981年理查德·乔萨（Richard Jozsa）牛津大学1981年罗斯·摩尔（Ross Moore）牛津大学1981年亚历山大·波波维奇（Alexander S.Popovic）牛津大学1982年托比·N·贝利（Toby N.Bailey）牛津大学1982年乔治·伯内特-斯图尔特（George Burnett-Stuart）牛津大学1982年托马斯·R·赫德（Thomas R.Hurd）牛津大学1983年彼得·R·劳（Peter R.Law）牛津大学1983年约翰·P·穆苏里斯（John P.Moussouris）牛津大学1984年B·P·杰弗里斯（B.P.Jeffryes）牛津大学1984年菲利普·埃德温·琼斯（Phillip Edwin Jones）牛津大学1984年威廉·桑顿·肖（William Thornton Shaw）牛津大学1985年罗伯特·詹姆斯·巴斯顿（Robert James Baston）牛津大学1986年亚当·D·赫尔弗（Adam D.Helfer）牛津大学1986年特里斯坦·尼达姆（Tristan Needham）牛津大学1986年亚历山大·迈克尔·彼拉多（Alejandro Miguel Pilato）牛津大学1987年迈克尔·A·辛格（Michael A.Singer）牛津大学1988年罗伯特·J·洛（Robert J.Low）牛津大学1992年克劳斯·G·普尔弗勒（Klaus G.Pulverer）牛津大学2010年西蒙·威廉姆斯（Simon Williams）牛津大学

参考资料：^[11]

2021年11月6日，罗杰·彭洛斯登上2021年腾讯WE大会舞台。^[18]

出版时间作品名称影响1994年^[2]《心灵的阴影：探索缺失的意识科学》/1998年^[2]《皇帝新脑：计算机、心智和物理学定律之间的联系》/2004年^[2]《通向实在之路：宇宙法则的完全指南》/2008年^[2]《宇宙新物理学中的时尚、信仰、幻想》可视为他毕生主要数学物理思想的总结，当引起物理学界反思2010年^[2]《时间的轮回：一种非常寻常的宇宙新观念》详细阐述了他的共形轮回宇宙学思想

   “彭洛斯的执着于寻找灵巧实验来验证新理论是唯一道路，物理学将从它的死亡时刻获得自由。”——康斯坦丁·卡卡斯（Konstantin Kakaes），《华尔街》杂志。^[2]

 “站在吵架旁边，批评基础物理学的核心教条，彭洛斯正在扮演着爱因斯坦的角色，他迫使量子理论家们防御并磨炼他们的思想，而弗瑞德·霍伊尔（Fred Hoyle）先生执着挑战大爆炸理论家以重塑他们的思想。这是一位极其重要的角色，而彭洛斯可能长期在践行之。”——马库斯·乔恩（Marcus Chown），《时代高等教育》。^[2]

   “一种极为原创、多产的富有思想的研究，破解对宇宙极小极大尺度上的当代最时尚的企图。”——马瑞欧·李维欧（Mario Livio），《科学》期刊。^[2]

罗杰·彭洛斯是家庭的第二个孩子，他的家庭包括父亲莱昂内尔·夏普尔斯·彭罗斯（Lionel Sharples Penrose）和母亲玛格丽特·利斯（Margaret Leathes）和另外三名子女，哥哥乔纳森·彭罗斯（Jonathan Penrose）、弟弟奥利弗·彭罗斯（Oliver Penrose）、妹妹雪莉·维多利亚·霍奇森（Shirley Victoria Hodgson）。罗杰·彭洛斯的父亲是一位著名的精神病学家和医学遗传学家，曾任安大略医院的精神病学研究主任，他在智力障碍的遗传学方面进行了开创性的工作，母亲是一名医生，哥哥奥利弗是一位著名的理论物理学家，弟弟乔纳森是一位心理学家和国际象棋特级大师，妹妹雪莉是一名遗传学家。^[22]

由于罗杰·彭洛斯的父亲对数学，尤其是几何学非常感兴趣。他的母亲也对这个主题非常感兴趣。 在他们的共同影响下，罗杰也对数学产生了浓厚的兴趣。^[22]

罗杰·彭洛斯有两任妻子，现任凡妮莎·托马斯（Vanessa Thomas）和前任琼·伊莎贝尔·韦奇（Joan Isabel Wedge）。1959年，罗杰·彭罗斯与琼·伊莎贝尔·韦奇结婚，育有三个儿子。他与科克索普学校学术发展主任凡妮莎·托马斯再婚，并育有一子。^[22]